浅谈元器件预制配送工艺的提升

王琳

摘要：目前元器件封装已经向更小形状更低成本方向发展，在分立器件成型领域可借鉴的范例极少。本文简单介绍公司元器件预制配送的现状，和生产过程中遇到的问题。希望本文所研究的内容可以给相关人员带来启示，设计出更好更多的工装，不断完善预制配送过程，提高铁路信号产品的可靠性。

关键词：预制配送可靠性

1.引言

随着电子产品高度集成化，SMT器件越来越受到设计人员的青睐。铁路信号产品具有耐振动强度大、器件焊点牢固寿命长等特殊性，器件选型过程中分立器件的选用仍占大多数，对分立器件的加工方式主要有波峰焊、选择性波峰焊、手工焊，大部分分立器件需要经过抬高、剪脚等预制后，流转配送至各工序小组。元器件预制更是这些工序的基础，流转则为不同工序间的纽带。

2.预制配送现状

2.1公司元器件预制现状

目前公司分立器件加工方式包括波峰焊、选择性波峰焊、手工焊。分立器件在印制电路板加工中，为了利于元器件在使用中的散热、合适引脚长度、形成目标型焊点等，需要在焊接前对其进行抬高、剪脚等预制成型。元器件成型与剪脚是通过机械、人工的方式将元器件变成预期的形状，手工成型对操作人员要求较高，且不当的预制成型方式易造成不良焊点。

线束加工为自动放线，在高速放线的过程中，由于缺少辅助固定装置，整个盘线束容易出现缠线、打结的现象，导致卡线、断线，需要停机后人工把线理顺，费时费力。另外，线缆搪锡为人工作业，主要工序分为切线剥头、人工剥落、浸沾助焊剂、浸入锡锅润湿，工序复杂，效率低下，渐渐不能满足生产的需要。

2.2元器件配送现状

在电路印制板生产过程中，物料的流转存在着很多问题，如：成型后器件在流转过程中引脚损伤、套管和垫珠的掉落、物料种类过多不能一次性完成运输等。以引脚变形损伤、套管和垫珠掉落为例，主要原因是元器件在预制后统一放入防静电袋中，流转过程中元器件间发生磕碰，易造成引脚损伤或变形，套管和垫珠掉落后，在后续插装时需重复工作。另外，现有的物料流转车为多层平板车，在流转过程中器件由于不能被固定，所以会倒伏碰撞，造成器件的损伤。

3.元器件预制的改进

1）针对元器件预制问题，我们以弯月形涂层元器件为例，对其预制方法进行改进。弯月形涂层（元器件）是指从元器件底部延伸至引线上的包封或密封剂。这类封装材料包括陶瓷、环氧树脂或其他合成材料和模制元器件塑封边缘处的挤出物。此类元器件焊接时，器件的弯月形涂层会陷入焊孔中，影响上锡，最终导致不合格焊点。对于带有弯月形涂层的元器件，工厂传统成型方式为在套垫珠预制，让其有一定的抬高，防止弯月形涂层陷入焊孔，从而在焊接后形成良好焊点。但传统套垫珠的方法，在流转过程中垫珠会掉落，在后续工序中需要进行第二次预制，重复工作导致效率低。

针对传统垫珠容易掉落的问题，对垫珠进行重新设计，在普通垫珠的基础上进行改进，更适应现公司加工需求。制作在一定尺寸范围内可伸缩的柔性套管并做台阶抬高，以确保套管在流转和插装过程中不脱落，且确保波峰焊接过程中容易上锡。与普通垫珠相比，定制垫珠有效防止器件在流转和插装过程中垫珠的掉落，更好地保护元器件引脚，避免在流转和插装过程操作不当造成的损伤，保证器件焊点在波峰焊接过程中上锡良好，且该垫珠具有简单的结构、稳定的性能以及低廉的价格，具有较高的使用价值，并已申请专利。针对引脚较细的元器件，我们仍使用传统垫珠，但针对垫珠掉落问题，在流转过程中寻找解决办法，在下文“4.配送改进”中详细说明。

2）针对三极管成型、放线等预制问题，我们通过调研学习也自制一些简易工装。通过三极管成型新模具避免了在手工成型过程中器件引脚尺寸一致性和角度一致性不好掌控的缺点，提高成型效率，更好的保证产品质量。多线位辅助放线工艺装置，在放线时线材通过拉力随着挡板绕着轴套转动，以解决放线时的问题，一定程度上加强生产可靠性，缩短总体生产周期，提高生产效率。

3）进行供方培养。将元器件预制成型工序向前推进，在进场前完成元器件预制，减少工厂内成型量，也可相对降低预制时元器件的损耗。针对产品特有元器件，我们提出其抬高、剪脚等预制要求，与供应商商讨，由供应商批量预制成型。供应商提供试验样品，经过实物确认后，可直接采购已成型的元器件，减少厂内分立器件成型预制，降低元器件损耗率。对于合作供应商，我们将签订技术质量协议，保证产品质量。

4.元器件配送的改进

电路印制板生产过程中，成型后器件在流转过程中引脚变形损伤、套管和垫珠的掉落、物料种类过多不能一次性完成運输，多次流转后造成物料遗失等。

1）为解决流转配送中引脚损伤、套管和垫珠掉落等问题，我们自主设计了防静电器件直插泡棉垫和开槽导电泡棉。通过多次试验，最终确定防静电器件直插泡棉垫340mm*270mm*10mm和270mm*180mm*10mm的两种规格，确定导电泡棉规格为400*250*25mm。对于剪脚后再套套管或垫珠的元器件，选用防静电器件直插泡棉垫，一个格子插放一个元器件，不仅可以防止垫珠掉落，还可保护元器件引脚避免流转中对引脚造成损伤，同时方便后续工序操作人员拿取器件，提高工作效率。针对引脚较长未剪脚器件，将套好垫珠的器件倒插入开槽导电泡棉，防止垫珠在流转过程中掉落。

2）现有的物料流转车为多层平板车，上面放置黑色防静电周转箱，需要流转的物料装在防静电塑料袋里，在流转过程中器件由于不能被固定，所以会倒伏碰撞，造成器件的损伤。新设计的流转车，可以一次性运输多种器件，减少配送频率，成型后的器件可整齐排布并固定在流转车内，避免了运输过程中器件倒伏而造成的损伤。

5.小结

在铁路信号电子产品生产加工过程中，元器件预制成型是后续加工的基础，也是产品高可靠性的奠基石。预制配送在电子加工过程中存在诸多问题，对后续加工造成影响，我们通过调研学习，结合基础知识，制定适合工厂的实施方案，对预制和配送的方法方式进行不断创新，不断提升加工能力，不断提高产品可靠性。